جدول وزنی تیرآهن

در انتخاب تیرآهن مناسب برای سازه‌ها، یکی از مهم‌ترین عوامل، وزن تیرآهن است که تأثیر زیادی بر هزینه‌ها، طراحی و استحکام سازه دارد. هر نوع تیرآهن با ابعاد و مشخصات فنی متفاوت، وزن خاص خود را دارد که باید با توجه به نیاز پروژه انتخاب شود. در این مقاله، به بررسی جدول‌ وزنی تیرآهن‌ مختلف مانند IPE، IPB و CPE پرداخته‌ایم تا مهندسان و طراحان بتوانند با استفاده از این اطلاعات، انتخاب بهینه‌ای داشته باشند. ادامه مطلب را برای کسب جزئیات بیشتر مطالعه کنید.

آشنایی با تیر آهن

تیرآهن یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان‌سازی و سازه‌های فلزی است. این مقاطع عمدتاً به شکل حرف I  یا  H تولید می‌شوند و به دلیل شکل و ابعادشان می‌توانند بارهای عمودی و افقی را تحمل کنند. تیرآهن‌ها به سه نوع اصلی IPE، IPB و  CPE تقسیم می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای مخصوص خود را دارند. برای مثال، کاربرد تیر آهن 20 در پروژه‌های خاص می‌تواند در ایجاد سازه‌هایی با بارهای متوسط و سنگین باشد. این پروفیل‌ها علاوه بر استفاده در ساخت اسکلت ساختمان‌ها، در پروژه‌های صنعتی مانند پل‌ها، برج‌ها، سوله‌ها و حتی سازه‌های دریایی کاربرد دارند​.

ویژگی‌های تیرآهن

یکی از دلایل اصلی انتخاب تیرآهن در سازه‌ها، مقاومت بالای آن در برابر بارهای مختلف است. این مقاطع فولادی، علاوه بر تحمل بارهای سنگین، به دلیل شکل ویژه خود، امکان توزیع یکنواخت تنش‌ها و فشارها را نیز فراهم می‌کنند. این خاصیت، به بهبود پایداری سازه کمک کرده و در نتیجه استفاده از تیرآهن در ساختمان‌سازی را به یک انتخاب محبوب و مناسب بدل کرده است.

انواع تیرآهن و کاربردهای آن‌

برای ساخت سازه‌های گوناگون، از انواع مختلف تیرآهن استفاده می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در بخش زیر به بررسی انواع و کاربردهای آن‌ها پرداخته شده است:

• تیرآهن IPE (استاندارد اروپا): این نوع تیرآهن بیشتر در ایران و اروپا کاربرد دارد و به دلیل بال‌های نازک و یکسان، از آن در ساخت سازه‌های معمولی استفاده می‌شود. شکل مقطع آن به گونه‌ای است که می‌تواند بارهای عمودی را به خوبی تحمل کند.
• تیرآهن IPB (تیرآهن عریض یا هاش): این نوع تیرآهن بال‌های پهنی دارد و به دلیل مقاومت بالاتر، در پروژه‌هایی که به تحمل بارهای سنگین‌تری نیاز دارند، مانند پل‌ها و ستون‌های باربر، به کار می‌رود.
• تیرآهن IPN (استاندارد چین و روسیه): تیرآهن IPN دارای بال‌هایی باریک‌تر و نازک‌تر نسبت به تیرآهن IPE است و طراحی آن به گونه‌ای است که بال‌ها به سمت جان تیرآهن، شیب ملایمی دارد. این شیب در بال‌ها باعث می‌شود که تیرآهن IPN در برابر برخی نیروها عملکرد متفاوتی داشته باشد و به ویژه در سازه‌های سبک و متوسط مورد استفاده قرار گیرد. تیرآهن IPN به دلیل نوع طراحی، بیشتر در کشورهایی با استاندارد چین و روسیه استفاده می‌شود.
• تیرآهن لانه زنبوری (Hollow Beam): این تیرآهن با ایجاد سوراخ‌هایی در جان تیر، علاوه بر کاهش وزن، امکان عبور تأسیسات مانند کابل‌ها و لوله‌ها را فراهم می‌کند. بیشتر در سازه‌هایی به کار می‌رود که نیاز به کاهش وزن یا افزایش ممان اینرسی دارند.
• تیرآهن Z (زد شکل یا پرلین): این نوع تیرآهن به دلیل شکل خاص خود بیشتر در ساخت سقف‌ها و سازه‌های با دهانه بلند استفاده می‌شود. کاربرد اصلی آن در سقف‌های صنعتی، انبارها و سوله‌ها است.
• تیرآهن‌های تقویت شده (Reinforced Beams): این تیرآهن‌ها دارای مقاطع مقاوم‌تری هستند که با افزودن ورق‌های تقویتی در جان یا بال تیرآهن به کار می‌روند. در سازه‌های سنگین و صنعتی که به مقاومت و پایداری بیشتری نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای افرادی که به دنبال راهنمای خرید تیرآهن ارزان و به‌صرفه هستند، آشنایی با انواع تیرآهن و کاربردهای آن‌ها می‌تواند به انتخاب بهتر و صرفه‌جویی در هزینه‌ها کمک کند.

اهمیت وزن تیرآهن در طراحی سازه‌ها

وزن تیرآهن یکی از شاخصه‌های مهم در انتخاب آن برای پروژه‌های مختلف است، زیرا این وزن مستقیماً بر روی هزینه و دوام نهایی سازه تأثیر می‌گذارد. در پروژه‌های سنگین و سازه‌های چند طبقه، معمولاً از تیرآهن‌های سنگین‌تر و مقاوم‌تر استفاده می‌شود. در عین حال، برای سازه‌های سبک‌تر که نیاز به وزن کمتری دارند، تیرآهن‌های با سایز و وزن کمتر ترجیح داده می‌شوند. این انتخاب در نهایت می‌تواند به صرفه‌جویی در هزینه و بهبود عملکرد کلی سازه کمک کند​.

اهمیت جدول وزنی تیرآهن‌

برای انتخاب تیرآهن مناسب برای پروژه، آگاهی از وزن هر نوع تیرآهن و مقایسه آن‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است. جداول وزنی تیرآهن‌ها اطلاعات دقیق‌تری را در مورد وزن هر متر و وزن کل تیرآهن‌های مختلف ارائه می‌دهند که با توجه به نیاز پروژه، مهندسان می‌توانند بهترین گزینه را برای استفاده در سازه انتخاب کنند.

با در نظر گرفتن وزن تیرآهن، می‌توان به نیازهای مختلفی از جمله کاهش هزینه‌های ساخت، بهینه‌سازی ایمنی و استحکام سازه و همچنین بهره‌وری بیشتر دست یافت. در این بخش، جدول وزنی تیرآهن‌ها ارائه می‌شود که شامل انواع استانداردهای IPE، IPB و CPE است.

جدول وزنی تیرآهن IPE

(تصویر جدول)

جدول وزنی تیرآهن IPB (هاش)

(تصویر جدول)

جدول وزنی تیرآهن CPE

(تصویر جدول)

عوامل مؤثر بر وزن تیرآهن

وزن تیرآهن‌ها تحت تأثیر چندین عامل قرار دارد که در ادامه به توضیح هر یک از این عوامل می‌پردازیم:

• نوع پروفیل: تیرآهن‌ها شامل انواع IPE، IPB (هاش) و CPE هستند که هر کدام به دلیل تفاوت در ابعاد، وزن‌های متفاوتی دارند. به‌عنوان مثال، تیرآهن‌های هاش (IPB) به دلیل بال‌های پهن‌تر سنگین‌تر هستند.
• ابعاد تیرآهن: ارتفاع جان، عرض بال، و ضخامت تیرآهن مستقیماً بر وزن آن تأثیر می‌گذارند؛ تیرآهن‌های بزرگتر وزن بیشتری دارند.
• جنس فولاد: ترکیب شیمیایی و چگالی فولاد مصرفی، وزن نهایی تیرآهن را تغییر می‌دهد.
• طول تیرآهن: هرچه طول تیرآهن بیشتر باشد، وزن آن نیز بیشتر خواهد بود. تیرآهن‌ها معمولاً به طول‌های 6 و 12 متر موجودند.
• استاندارد تولید: استانداردهایی مانند DIN 1025 و ASTM A36، ابعاد و خواص تیرآهن را تعیین می‌کنند و وزن را قابل پیش‌بینی می‌سازند.

فرمول محاسبات وزن تیرآهن

فرمول محاسبه وزن تیرآهن یکی از روش‌های دقیق و علمی برای تعیین وزن تیرآهن در انواع مختلف و با استانداردهای مختلف است. این روش اگرچه ممکن است کمی پیچیده‌تر از استفاده از جدول‌های وزنی باشد، اما به کمک محاسبات ریاضی می‌توان وزن دقیق هر نوع تیرآهن را با توجه به مشخصات فنی آن به دست آورد. محاسبه وزن تیرآهن با استفاده از فرمول‌های استاندارد به شما کمک می‌کند تا از کیفیت و مرغوبیت متریال به کار رفته در تولید تیرآهن مطلع شوید. اگر وزن محاسبه شده با وزن درج‌شده در جدول وزن و اشتال تطابق داشته باشد، نشان‌دهنده کیفیت استاندارد تیرآهن است. در غیر این صورت، ممکن است تیرآهن فاقد استانداردهای لازم باشد.

فرمول محاسبه وزن تیرآهن

یک روش ساده برای محاسبه وزن تیرآهن استفاده از جدول اشتال است. در این روش کافی است وزن یک متر از تیرآهن را از جدول اشتال پیدا کنید و سپس آن را در طول تیرآهن ضرب کنید:

وزن تیرآهن = وزن یک‌متر تیرآهن(طبق جدول اشتال) × طول تیرآهن

اما اگر بخواهید محاسبه دقیق‌تری انجام دهید و از چگالی فولاد برای تعیین وزن استفاده کنید، می‌توانید از فرمول زیر استفاده نمائید:

فرمول محاسبه وزن تیرآهن با استفاده از چگالی

برای محاسبه وزن تیرآهن با این روش، ابتدا باید اندازه‌گیری‌هایی انجام دهید و مشخصات دقیق تیرآهن مانند ضخامت بال، عرض بال، ضخامت جان، طول جان و طول تیرآهن را بدانید. سپس با استفاده از فرمول زیر می‌توانید وزن تیرآهن را محاسبه کنید:

در این فرمول:

• ضخامت بال: ضخامت قسمت افقی بال‌های تیرآهن است.
• عرض بال: عرض بال‌های تیرآهن که معمولاً به میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شود.
• ضخامت جان: ضخامت بخش عمودی تیرآهن است.
• طول جان: ارتفاع یا طول بخش عمودی تیرآهن.
• طول: طول کل تیرآهن که معمولاً بر حسب متر اندازه‌گیری می‌شود.
• چگالی: چگالی فولاد معمولاً 7.85 گرم بر سانتی‌متر مکعب است.

با استفاده از این فرمول و داده‌های صحیح، می‌توان وزن دقیق تیرآهن را محاسبه کرد و از استاندارد بودن آن اطمینان حاصل نمود.

جمع‌بندی

محاسبه دقیق وزن تیرآهن با استفاده از جدول وزنی تیرآهن می‌تواند انتخاب بهینه تیرآهن را تسهیل کرده و هزینه‌های پروژه را کاهش دهد. این کار همچنین به پایداری و استحکام سازه افزوده و خطرات احتمالی ناشی از اضافه بار را کاهش دهد. برای انجام محاسبات سریع‌تر و دقیق‌تر، مراجعه به جداول وزنی سایت مهدفولاد و استفاده از محاسبه‌گرهای آنلاین معتبر بهترین راه‌حل است.